一、立項(xiàng)背景

　　秦皇島市撫寧水泥管材有限責(zé)任公司一直致力于企業(yè)和行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，經(jīng)過多次的國(guó)內(nèi)外考察調(diào)研確定了將芯模振動(dòng)和徑向擠壓作為公司水泥制管工藝的發(fā)展方向并淘汰原有的離心工藝。2005年公司引入芯模振動(dòng)制管工藝，2009年在購入歐洲芯模設(shè)備的同時(shí)考慮立式徑向擠壓制管設(shè)備的引進(jìn)工作，組織人員專程到歐洲多個(gè)廠家對(duì)徑向擠壓制管的生產(chǎn)工藝及設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)考察，根據(jù)考察了解的國(guó)外徑向擠壓制管設(shè)備和生產(chǎn)工藝情況進(jìn)行系統(tǒng)分析得出以下結(jié)論：

　　1、徑向擠壓制管工藝具有生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、自動(dòng)化程度高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是生產(chǎn)中小口徑鋼筋混凝土排水管的首選工藝。

　　2、徑向擠壓制管工藝必須有相配套的設(shè)備設(shè)施形成一個(gè)完整的工藝鏈才能發(fā)揮其生產(chǎn)的高效率，制約其產(chǎn)能發(fā)揮的往往是后者。

　　3、徑向擠壓制管在一定的時(shí)間段只能生產(chǎn)單一規(guī)格的產(chǎn)品，更換產(chǎn)品規(guī)格需要較長(zhǎng)的輔助時(shí)間不可能頻繁變更。徑向擠壓制管涵蓋的產(chǎn)品范圍廣，采用徑向擠壓制管工藝需要多條生產(chǎn)線才能滿足排水管生產(chǎn)。

　　4、歐洲徑向擠壓制管生產(chǎn)線已經(jīng)達(dá)到了很高的機(jī)械化、自動(dòng)化程度，但國(guó)外專用設(shè)備的售價(jià)很高，有的生產(chǎn)輔助設(shè)備甚至超過了徑向擠壓主機(jī)。如果引進(jìn)整條生產(chǎn)線資金壓力大、資金回收周期太長(zhǎng)。

　　綜合以上技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的分析，公司決定走自主研發(fā)的道路，嘗試徑向擠壓制管工藝生產(chǎn)排水管，逐步完善整個(gè)環(huán)節(jié)生產(chǎn)裝備及工藝。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　公司針對(duì)國(guó)外徑向擠壓制管生產(chǎn)采取的三種作業(yè)模式進(jìn)行了深入的分析，結(jié)合公司的實(shí)際情況，最終選中了簡(jiǎn)化的吊裝機(jī)械手作業(yè)模式作為擠壓制管的工藝方案。主要開發(fā)內(nèi)容如下：

　　1、中口徑Ф1650徑向擠壓制管機(jī)

　　本項(xiàng)目針對(duì)現(xiàn)有徑向擠壓制管設(shè)備在生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，在以下方面做了重大改進(jìn)：

　　1)設(shè)備機(jī)架采用日字形的整體焊接結(jié)構(gòu)立柱，采用封閉截面結(jié)構(gòu)，提高整體剛度；

　　2)擠壓軸減速箱采用兩級(jí)減速同軸輸出的形式，整體布局和重量分配更加合理；

　　3)機(jī)架軌道和擠壓軸-減速箱之間采用滑動(dòng)導(dǎo)向，接觸的部位采用特制潤(rùn)滑材料；

　　4)擠壓軸減速箱升降采用單側(cè)液壓缸，通過提升鏈分別牽引兩側(cè)的形式，解決了擠壓軸-減速箱升降過程減速箱兩側(cè)不同步的問題；

　　5)擠壓軸和動(dòng)力頭軌道的潤(rùn)滑由單獨(dú)的電動(dòng)注油泵，進(jìn)行定時(shí)、定量加油潤(rùn)滑；

　　6)模具鋼筋骨架定位氣缸和機(jī)架的氣路接口形式采用側(cè)面供氣的方式；

　　7)喂料盤布料旋轉(zhuǎn)采用電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)形式，簡(jiǎn)化了液壓系統(tǒng)；

　　8)底盤的中央支撐部分可以微調(diào)旋轉(zhuǎn)中心，提高定位精度；

　　9)針對(duì)大口徑擠壓管設(shè)計(jì)了全新結(jié)構(gòu)的擠壓頭，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成型效果好、便于清理、動(dòng)力消耗小，適用于不同口徑的擠壓管。

　　10)簡(jiǎn)化了承口制作到底托之間的振動(dòng)傳遞結(jié)構(gòu)；

　　11)喂料皮帶機(jī)前后位置變動(dòng)采用電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠完成，避免了皮帶機(jī)竄動(dòng)；

　　12)改進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)，設(shè)備操控和參數(shù)及狀態(tài)顯示分屏布置，便于參數(shù)調(diào)整和觀察設(shè)備運(yùn)行情況。

Ф1650中口徑立式徑向擠壓制管機(jī)

　　2、生產(chǎn)線配套

　　本項(xiàng)目在原有作業(yè)模式基礎(chǔ)上，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行了完善，包括采用橋吊運(yùn)送制成管到養(yǎng)護(hù)場(chǎng)地；采用養(yǎng)護(hù)罩低溫養(yǎng)護(hù)；擠壓管自動(dòng)夾管器吊起養(yǎng)護(hù)后的擠壓管取下底托；用翻管器翻轉(zhuǎn)經(jīng)過修整檢驗(yàn)后運(yùn)到成品場(chǎng)地。

大口徑擠壓管自動(dòng)夾管器

　　3、徑向擠壓制管工藝配套

　　本項(xiàng)目在相關(guān)工藝和配套設(shè)施方面做了大量工作，實(shí)現(xiàn)了攪拌機(jī)、料倉、自動(dòng)配料系統(tǒng)、含水率控制等攪拌站配套設(shè)施；滾焊機(jī)采用臥式同步拉筋自動(dòng)滾焊機(jī)，焊接電源采用單相二次全波整流焊接電源，嚴(yán)格控制鋼筋骨架的尺寸誤差；制定合理的養(yǎng)護(hù)制度，確保足夠的混凝土強(qiáng)度，控制擠壓管的尺寸誤差。

橋吊改造的模具吊裝垂直導(dǎo)向脫模裝置

　　三、關(guān)鍵技術(shù)和主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

　　本項(xiàng)目設(shè)計(jì)研制了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)Ф 1650中口徑立式徑向擠壓制管機(jī)，可生產(chǎn)Ф800-Ф1650多種規(guī)格的承插口管。采用自動(dòng)化吊裝工藝、兩瓣單開模具，研制了橋吊全程垂直導(dǎo)向定位的吊具、專用吊管夾具、徑向擠壓生產(chǎn)過程自動(dòng)控制程序等技術(shù)，形成了自動(dòng)化生產(chǎn)線。

　　四、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

　　截止到2017年底，公司完成排水管生產(chǎn)工藝的更新，淘汰了離心制管工藝，形成中小口徑三條立式徑向擠壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)格局，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。與離心制管工藝相比，徑向擠壓管工藝的生產(chǎn)效率大大提高，單人產(chǎn)出提高了2至4倍。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)消耗的輔助材料大大減少，比離心制管節(jié)省了模具合口密封用的海綿條、模具內(nèi)腔涂刷用的油漆或者隔離劑、單層鋼筋骨架的定位支撐鉤等。在生產(chǎn)線工作循環(huán)時(shí)間方面，徑向擠壓管工藝整個(gè)工作循環(huán)所用時(shí)間控制在3分鐘以下，具有生產(chǎn)效率高的優(yōu)勢(shì)。立式徑向擠壓生產(chǎn)工藝自動(dòng)化程度高，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

　　徑向擠壓制管沒有廢水廢漿的排放，車間和廠區(qū)的環(huán)境得到了較大的改善，具有良好的環(huán)境效益。

　　由于采用了合理的混凝土配比和妥善的工藝措施，擠壓管產(chǎn)品表面未經(jīng)處理也能獲得優(yōu)良的產(chǎn)品性能和比較理想的外觀，產(chǎn)品內(nèi)外壓檢驗(yàn)結(jié)果全部符合國(guó)標(biāo)GB/T11836-2009要求，產(chǎn)品達(dá)到歐洲廠家的同等水平。

立式徑向擠壓管內(nèi)外壁

Ф1500擠壓管的脫模后外觀

　　五、總結(jié)

　　立式徑向擠壓工藝的應(yīng)用提高了公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，生產(chǎn)效率提高、產(chǎn)能提升、減少了場(chǎng)地和資金的占用，高度的機(jī)械化自動(dòng)化提高了產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品投放市場(chǎng)得到了施工單位的一致贊譽(yù)，目前公司的徑向擠壓產(chǎn)品已經(jīng)用于省園林博覽會(huì)等多處重點(diǎn)工程。該生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到歐洲同類型制管自動(dòng)生產(chǎn)線的水平，投入成本僅一百萬人民幣，為歐洲同類全自動(dòng)生產(chǎn)線的二十分之一。依托秦皇島撫寧水泥管材有限責(zé)任公司在行業(yè)內(nèi)的影響力和示范效果，預(yù)計(jì)該生產(chǎn)線在行業(yè)內(nèi)會(huì)有廣泛的應(yīng)用，具有良好的推廣價(jià)值，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。

公司生產(chǎn)的管材在工程中的應(yīng)用